За 100 лет развития авиации было создано немало необычных летательных аппаратов. Как правило, эти машины выделялись авангардными конструктивными решениями и не выпускались серийно. Их судьбы были яркими, но недолгими. Некоторые из них оказали заметное влияние на дальнейшее развитие авиации, другие забыты. Но они всегда вызывали повышенный интерес как в среде специалистов, так и у общественности.
8 июня 1966 года, американский сверхзвуковой бомбардировщик XB-70 «Валькирия» потерпел катастрофу, столкнувшись с истребителем F-104. Вместе с «Валькирией» разбились мечты целого поколения американских конструкторов, мечтавших о сверхскоростной и неуязвимой машине.
Давайте вспомним историю этого самолета и посмотрим на трагедию, попавшую на видео:
Фото 1.
Всего за несколько лет после Второй мировой войны облик стратегической авиации изменился неузнаваемо. К 1954 году США располагали целым набором новейших бомбардировщиков. Ещё недавно летавших над Японией и Кореей ветеранов В-29 сменили десятимоторные (шесть поршневых и четыре реактивных) межконтинентальные B-36. Реактивные B-47 дерзали совершать разведывательные полёты над территорией Советского Союза. В воздух поднялись первые гиганты B-52 – но ещё никто не знал, насколько долго им придётся служить… Фирма «Конвэр» разрабатывала B-58 Hustler, первый бомбардировщик, могущий достичь двух скоростей звука.
Фото 2.
Однако стремительный прогресс авиации заставлял задуматься о близких перспективах. Да, сейчас у Соединённых Штатов есть отличные машины — но что будет через десять лет, в 1965 году и дальше? Кёртис Лемей, легендарный глава Стратегического командования ВВС США, уже начал планировать будущую замену В-52. С дальностью и бомбовой нагрузкой В-52 всё было замечательно – но вот их скорость была слишком малой. Напротив, скорость В-58 была выше всяких похвал – но не их дальность, достаточная разве что для бомбёжки Канады. Поэтому В-58 предполагалось заказать не как замену B-52, а как дополнение к нему. А нельзя ли объединить лучшее из этих самолётов – высокую скорость, большую дальность и полезную нагрузку? Так родился замысел «Валькирии».
Фото 3.
Авиаконструкторы уверили военных, что построить такой самолёт технически возможно. 14 октября 1954 года штаб-квартира ВВС опубликовала основные требования к «пилотируемой межконтинентальной стратегической бомбардировочной системе». Характерно упоминание о пилотируемости – эволюция техники в те годы вполне могла привести и к беспилотным самолётам. Перспективный бомбардировщик, техническое задание на который получило индекс WS-110A, должен был летать на обычных (неядерных) двигателях, полностью заменить В-52 и быть готовым к службе в период 1965–1975 гг. Первое авиакрыло (30 машин) требовалось вооружить этими самолётами уже к 1963 году.
Бомбардировщик должен был нести 25 000 фунтов (порядка 11 тонн) нагрузки на 6000 морских миль (около 11 000 км). Крейсерская скорость WS-110A должна была составить 0,9 скорости звука. На участке прорыва к цели (1000 морских миль) скорость должна была быть «максимально возможной». Уйдя от цели, бомбардировщик снова возвращался к дозвуковому полёту. Военные также требовали возможность использования уже существующих взлётно-посадочных полос, ангаров и оборудования.
Из шести участвующих в конкурсе фирм («Боинг», «Конвэр», «Дуглас», «Локхид», «Мартин», «Норт Америкэн») только две — «Боинг» и «Норт Америкэн» — смогли предоставить проекты, более-менее удовлетворяющие требованиям.
Фото 4.
Обе фирмы предложили оснастить самолёт двумя громадными одноразовыми топливными баками, снабжёнными собственными крыльями, двигателями и шасси (!) для взлёта. По габаритам и весу (порядка 86 тонн) каждый бак не уступал бы фюзеляжу B-47, самого по себе немаленького бомбардировщика. Общий вес перспективного самолёта с четырьмя двигателями должен был достигнуть 340 тонн или даже больше. Для сравнения – российский Ту-160, крупнейший современный боевой самолёт, весит «всего» 267 тонн.
Фото 5.
Так должен был выглядеть бомбардировщик по проекту WS-110A от «Норт Америкэн» с внешними топливными баками
Достигнув района цели на крейсерской скорости и высоте 18 км, WS-110A должен был отстрелить законцовки крыла с баками и разогнаться до скорости в 2,3 Маха. Выполнив задачу, бомбардировщик уходил на дозвуковой скорости к ближайшей авиабазе.
Фото 6.
Проект «Норт Америкэн» отличался шестью двигателями и большим передним горизонтальным оперением, которое сильно ограничивало бы обзор из кабины. Посмотрев на предложенные картинки, Лемей исключительно вежливо отправил конструкторов обратно к чертёжным доскам.
На помощь пришло даже НАСА. Новейшие открытия в аэродинамике и моторостроении позволили обеим фирмам резко уменьшить взлётный вес самолёта, а максимальную скорость, напротив, увеличить до 3 Маха на высоте 21 км. При этом дальность полёта без дозаправки выросла до 7600 морских миль (14 000 км), а нагрузка удвоилась до 23 тонн.
Фото 7.
В итоге 23 декабря 1957 года победила концепция «Норт Америкэн» с шестью двигателями в единой гондоле и передним оперением чуть позади кабины. «Боинг», неоспоримый лидер в производстве бомбардировщиков со времён В-17, не мог поверить в неудачу – но пришлось. Будущий бомбардировщик получил обозначение XB-70 (X — от «экспериментальный») и собственное имя «Валькирия».
Фото 8.
Можно спросить – а зачем вообще нужны дальние бомбардировщики, когда уже есть баллистические ракеты? Однако, по словам офицеров ВВС, В-70 мог бы подняться в воздух спустя три минуты после получения сигнала тревоги. А если система предупреждения об атаке подведёт, то в угрожаемый период бомбардировщики уже могли находиться в воздухе — и оставаться там долго.
Кроме того, с учётом чудовищно плохой точности МБР первого поколения, только пилотируемый «прорыватель» вражеской ПВО мог бы поразить плохо разведанные, но хорошо защищённые цели. По подсчётам 1959 года, для поражения цели класса VN-12 (с радиусом в пять миль) с 90% вероятности нужна была дюжина ракет класса «Минитмен» или всего две свободнопадающие ядерные бомбы.
Фото 9.
При этом бомбардировщик мог не только доставлять мощные бомбы (до 20 мегатонн) с высочайшей точностью, но и поменять цели в любой момент до сброса. Он мог вести разведку и тут же поражать обнаруженные цели. Только пилот мог бы разобраться в мириадах непредвиденных заранее обстоятельств. Поэтому ВВС, с учётом будущего усиления советской ПВО, высотный бомбардировщик со скоростью M=3 был нужен прямо-таки позарез.
Фото 10.
Чтобы обеспечить В-70 нужные характеристики, конструкторы выбрали новое топливо на основе соединений бора с водородом. Оно давало на 40% больше энергии, чем стандартное авиатопливо JP-4 из смеси керосина пополам с газолином.
Однако соединения бора были, во-первых, чрезвычайно токсичны, во-вторых, легко реагировали почти с чем угодно, даже с воздухом, при этом обычно взрываясь. Поэтому их пришлось бы впрыскивать после форсажной камеры – подальше от уязвимых узлов двигателей. Кроме того, такое топливо стоило гораздо дороже обычного – порядка полутора долларов за фунт против двух центов за JP-4. В итоге 10 августа 1959 года Пентагон урезал планируемый выпуск высокоэнергетического горючего и отказался от разработки предназначенного для бороводородного топлива двигателя J93-GE-5. Пришлось проектировать самолёт под обычное горючее.
Фото 11.
Следом за двигателем новый министр обороны США Роберт Макнамара, «злой гений» авиа- и автопромышленности США, в апреле 1961 года вовсе «зарубил» всю программу XB-70. По мнению Макнамары, XB-70 был бы непригоден для сброса обычных бомб, а стратегические задачи успешнее решали бы ракеты. Для бомбардировок пригодился бы общий для ВВС и флота тактический истребитель TFX, будущий F-111. Лемей в бешенстве вопросил: «Могло ли быть хуже, если бы нашим секретарём обороны был Хрущёв?» Однако вместо флота из 200–250 бомбардировщиков ему пришлось удовольствоваться… двумя прототипами и одним недостроенным самолётом.
Фото 12.
Первый полёт XB-70 состоялся 21 сентября 1964 года. Практически всё в конструкции самолёта было революционным, дорогим и чрезвычайно сложным. Только титановых листов применялось три типа, а большую часть обшивки составлял сложнейший «бутерброд» из нержавеющей стали и сотовых панелей из фольги. При сверхзвуковом полёте законцовки крыла опускались, сжимая воздушный поток — самолёт буквально осёдлывал собственную ударную волну, идущую от воздухозаборника.
По воспоминаниям очевидцев, XB-70 с пропорциями скорее истребителя, чем бомбардировщика, не казался большим в ангаре. И только потом наблюдатель осознавал, что, стоя под самолётом, он едва может дотянуться до его «брюха».
Фото 13.
Летные испытания
21 сентября 1964 г. в 8 ч 38 мин утра управляемый Уайтом и Коттоном ХВ-70А вырулил на старт, и Уайт запросил разрешения на взлет. Самолет должен был совершить перелет с заводского аэродрома в Палмделе в Летно-испытательный центр ВВС на авиабазе Эдвардс. Во время разбега «Валькирию» сопровождали два вертолета спасательной службы, а в воздухе за ее поведением следили с борта двухместного Т-38. Еще один Т-38 осуществлял киносъемку всего происходящего. Носовое колесо оторвалось от земли на скорости 280 км/ч и через мгновение машина начала набирать высоту.
Неудачи начались уже при попытке убрать шасси: передняя опора убралась нормально, а основные отработали только половину программы. Пришлось вернуть шасси в исходное положение. Через некоторое время отказала топливная автоматика одного из шести двигателей. Но на этом "воздушные приключения" ХВ-70А не закончились. Самая большая неприятность ожидала экипаж во время касания ВПП авиабазы Эдвардс. Тормозные диски на левой стойке заклинило, и от трения загорелись пневматики колес. На всем протяжении двухкилометрового пробега за машиной тянулись клубы черного дыма от горящей резины. После остановки пожар потушили и машину отбуксировали в ангар. Первый полет продлился 60 минут.
Фото 17.
На устранение выявленных дефектов ушло две недели. 5 октября ХВ-70А совершил второй полет. Летчики намеревались преодолеть звуковой барьер, и в группу сопровождения включили сверхзвуковой В-58. Шасси убралось без замечаний, но на этот раз сюрприз преподнесла гидравлическая система управления. Небольшая трещина в трубке при рабочем давлении жидкости в 280 кгс/см2 (что на 35% больше, чем в гидросистемах обычных американских самолетов) привела к снижению давления в системе и переключению на резервный канал. Тем не менее, самолет успешно приземлился на одной из посадочных полос авиабазы.
12 октября в третьем полете, длившемся 105 минут, первый опытный образец «Валькирии» достиг высоты 10700 м и впервые преодолел звуковой барьер, разогнавшись до скорости, соответствующей М 1.1. В момент перехода барьера от вибраций с некоторых участков поверхности самолета слетела краска, и после посадки ХВ-70А имел весьма потрепанный вид.
Фото 18.
В четвертом полете, 24 октября, на высоте 13000 м в первый раз включили систему управления законцовками крыла и вывели на форсажный режим все шесть двигателей. Максимальный угол отклонения законцовок составил 25°. В течение 40 минут самолет летел со скоростью М= 1.4, был легко управляем и вел себя устойчиво. Правда, расход топлива оказался выше ожидаемого, и программу полета пришлось сократить. Самолет вернулся на завод для проведения испытаний на прочность и восстановления лакокрасочного покрытия. Продолжить испытательные полеты запланировали в феврале 1965 г.
В соответствии с планом, 16 февраля ХВ-70А вернулся на базу Эдвардс. В полете законцовки крыла отклонялись уже на 65°. Максимальная скорость составила М 1.6. На посадке отказала система выпуска тормозных парашютов, и самолет остановился только после 3383 м пробега.
В шестом полете самолет впервые пилотировал Фултон, роль второго пилота исполнял Уайт. В воздухе возникла небольшая течь в гидросистеме, не повлиявшая на безопасность полета.
В седьмом полете «Валькирию» разогнали до скорости М= 1.85, и самолет летел с ней в течение 60 минут.
В восьмом полете за штурвал ХВ-70А сел Шепард. Он впервые вывел самолет на скорость М=2. Таким образом, все четыре пилота опробовали «Валькирию».
Фото 19.
В девятом полете ХВ-70А опять достиг М-2. В этот раз сюрприз преподнесла система радионавигации TACAN. По показаниям приборов, машина должна была лететь над пустыней Мохаве, а на самом деле «Валькирия» неслась над спящим ранним утром Лас-Вегасом.
В десятом полете бомбардировщик провел 74 минуты на сверхзвуке, из них 50 – на скорости более 2200 км/ч.
7 мая 1965 г., в двенадцатом полете, на скорости М 2.58 летчики почувствовали резкий удар. У двигателей 3, 4, 5, 6 упали обороты, и начался рост температуры. Их пришлось выключить, и полет продолжился на двух оставшихся. С самолетов сопровождения сообщили, что у ХВ-70А разрушилась передняя оконечность крыла (вершина треугольника). Вероятно, ее обломки попали в воздухозаборник. При подходе к аэродрому летчики попытались запустить пятый двигатель для создания хоть какой-то тяги с правой стороны. На счастье, это им удалось. Посадка прошла успешно.
Фото 14.
14 октября 1965 г., в семнадцатом полете, на высоте 21335 м ХВ-70А достиг своей проектной скорости, соответствующей числу М=3. Согласно заданию, продолжительность полета на этой скорости должна была составить 5-6 мин, однако через 2 мин летчики услышали сильный шум и выключили форсаж. Причину шума быстро выяснили: с самолета сопровождения было отлично видно, что секция обшивки носка левой консоли крыла размером 0,3×0.9 м, расположенная рядом с внешним краем воздухозаборника, оказалась сорванной скоростным напором. По счастливой случайности, этот кусок обшивки не попал в двигатели. Осмотр самолета показал, что изогнутая панель обшивки отошла в месте сварного шва и сорвалась, не повредив сотового заполнителя. На этот раз ремонт Х8-70А занял всего один день.
После этого случая максимальную скорость полета первого опытного образца ограничили М 2.5. а все полеты с числом М=3 решили проводить на самолете №2, облет которого состоялся 17 июля 1965 г В том полете сразу была достигнута скорость М= 1,4.
Типичный полет «Валькирии» проходил следующим образом. После взлета и уборки шасси летчики начинали набор высоты. При скорости от 740 до 1100 км/ч законцовки крыла отклонялись на 25о для того, чтобы увеличить устойчивость в околозвуковой зоне. При достижении М-0.95 поднимались внешние лобовые стекла кабины летчиков, после чего обзор становился практически нулевым, и самолет управлялся только по приборам. Затем преодолевался звуковой барьер. Скорость М= 1,5 устанавливалась на высоте 9753 м, носки крыла отклонялись до 60о, и ХВ-70А продолжал набор высоты до 15240 м. Далее самолет проходил М=2 и на высоте более 21000 м выходил на М=3 Так, 11 декабря 1965 г второй экземпляр бомбардировщика в своем пятнадцатом полете летел на скорости М=2.8 в течение 20 минут. Никаких повреждений в конструкции обнаружено не было.
Фото 15.
Через 10 дней, 21 декабря, после семи минут полета на скорости М=2.9 на самолете №2 отказал масляный насос четвертого двигателя. Двигатель немедленно выключили и самолет развернули на аэродром. Через несколько минут после этого температура газов за турбиной шестого двигателя превысила допустимые границы, и его тоже пришлось выключить, Посадка прошла без замечаний, но два двигателя пришлось заменить. Частые поломки двигателей вызывали у специалистов беспокойство. Дело в том, что выпустили всего 38 ТРД YJ93-GE-3, и их могло просто не хватить до завершения программы испытаний.
Некоторые неисправности становились уже традиционными. Так, в 37-м полете в марте 1966 г. на самолете №1 вновь отказала гидросистема, и левая основная опора шасси застряла в промежуточном положении. Шепарду удалось ювелирно посадить машину на поверхность высохшего озера Роджерс, пробег составил более 4,8 км. 30 апреля 1966 г. Уайт и Коттон должны были провести на скорости М=3 более получаса, но после взлета носовая опора шасси на самолете №2 не убралась. Попытки вернуть ее в выпущенное положение также не увенчались успехом. Это было самое серьезное происшествие с момента начала летных испытаний. Если бы стойку не удалось выпустить, летчикам пришлось бы катапультироваться, ведь при вынужденной посадке длинная «лебединая шея» ХВ-70А была бы неминуемо сломана, топливо из баков хлынуло бы в двигатели и тогда…
Фото 20.
Уайт два раза заходил на посадку и ударял основными опорами о поверхность ВПП, но переднюю опору заклинило основательно Пока «Валькирия» кружила в воздухе, сжигая огромный запас топлива, инженеры ломали голову над решением проблемы. Кроме двух гидравлических систем выпуска шасси была еще и третья – электрическая, но она отключилась от перегрузок в электросети. Единственным выходом было попытаться закоротить предохранители электрической системы металлическим предметом. Коттон взял обычную канцелярскую скрепку, которой скреплялись листы полетного задания, и по узкому лазу между спасательными капсулами пополз к щитку с предохранителями. Вскрыв щиток, он по командам с земли нашел нужные контакты и замкнул их разогнутой скрепкой. Носовая стойка стала в выпущенное положение.
На следующий день газеты пестрели заголовками типа «Скрепка в 39 центов спасает самолет в 750 миллионов долларов».
Фото 16.
Запланированный длительный полет при М=3 свершился только 19 мая. Самолет летел с этой скоростью в течение 33 минут. В том полете были достигнуты самая большая скорость и высота полета за все время испытаний ХВ-70А: М=3.08 и 22555 м. соответственно. Это достижение ознаменовало окончание первой фазы летных испытаний.
Следующая фаза выполнялась, в основном, в интересах NASA – для исследований звуковых ударов. В программу включились новые пилоты – сотрудники NASA. Первым пилотом назначили опытного летчика-испытателя фирмы «Норт Америкен» Джона Уокера, который только что закончил полеты на гиперзвуковом Х-15. В бомбоотсек самолета №2 установили новую аппаратуру стоимостью 50 млн. долларов для фиксации изгибов и вибрации конструкции при переходе звукового барьера. Первый полет второй фазы запланировали на 8 июня 1966 г. Полет преследовал две цели: испытание новой аппаратуры и съемку рекламного фильма о «Валькирии». Для большего эффекта огромный бомбардировщик сопровождали истребители F-4B, F-5, F-104 и тренировочный самолет Т-38.
Фото 21.
До всего этого программу попытались спасти путём переделки XB-70 в разведывательно-ударный самолёт RS-70, носитель 20 управляемых 900-фунтовых (400 кг) ракет в пусковых установках револьверного типа. Однако на радаре XB-70 при любых ухищрениях выглядел как «дверь от сарая», что после сбития Пауэрса и слухов о разработке в СССР МиГ-25 наводило на мрачные мысли.
Также не выгорели идеи запускать с XB-70 истребители спутников и многоразовые космические корабли, сделать из него астрообсерваторию или испытывать подвесные атомные, ионные и даже солнечные двигатели. И вот настало 8 июня 1966 года…
XB-70 вместе с истребителями. Очень скоро F-104 с красным хвостом врежется в бомбардировщик…
Катастрофа
В этот день для рекламы корпорации «Дженерал Электрик» был организован совместный полёт в плотном строю пяти разнотипных самолётов, оснащённых двигателями этой фирмы – T-38, F-4, F-5, F-104 и второго опытного экземпляра XB-70. Некоторые из ответственных лиц возражали против полёта, но идею всё же «продавили». При этом часть пилотов пропустила совещание, где обговаривались дистанции полёта. Истребитель F-104 «Старфайтер» пилотировал 45-летний Джозеф Уокер, один из самых опытных испытателей НАСА. Среди прочих достижений, за ним числились суборбитальные полёты в космос на ракетоплане X-15. Однако в тот день его опыт не помог – позднее комиссия заключила, что Уокер со своего места в строю не мог правильно оценить расстояние до «Валькирии»…
Фото 22.
От удаpa F-104 взорвался, а ХВ-70А еще летит по инерции
В 8 ч 27 мин утра свои места в кабине ХВ-70А заняли Уайт и майор К. Кросс. Это был 46-й полет самолета №2 и первый полет Карла Кросса. Один из самолетов сопровождения – F-104 «Старфайтер» пилотировал Джон Уокер. Когда самолеты, пробив облачность, выстроились для съемки, F-104, летевший справа от «Валькирии», задел крылом за опущенную законцовку правого крыла бомбардировщика, перевернулся через его фюзеляж, отбив ему оба киля, ударился об левую консоль и взорвался. Пилоты бомбардировщика не сразу поняли, что произошло. 71 секунду «Валькирии» продолжала прямолинейный полет, затем перевернулась через крыло, вошла в штопор и упала.
Спастись удалось только Эллу Уайту, который успел катапультировать свою капсулу в последние секунды перед падением. Его лежащий на земле парашют заметили со спасательного вертолета в 20 километрах от обломков ХВ- 70А. Приземление капсулы с полураскрытым парашютом произошло очень грубо, Уайт получил серьезные травмы и три дня не приходил в сознание. От самого бомбардировщика мало что осталось. Носовую часть, в которой находился Кросс (считается, что он потерял сознание от перегрузок), разорвало на несколько частей. Вероятно, машина взорвалась еще в воздухе. Уайт поправился, но больше никогда не летал.
Фото 23.
После этого трагического случая испытания оставшегося самолета № 1 продолжались еще два года. Первый полет после катастрофы произошел 1 ноября 1966 г., затем было выполнено еще 32 полета. В общей сложности ХВ-70А №1 выполнил 83, а №2 – 46 полетов. Общий налет двух самолетов составил 254.2 часа, из них № 1 – 160 часов.
Фото 24.
Катастрофа позднее попала даже на страницы научной фантастики – в романе «Ride of the Valkyries» историка авиации Стюарта Слейда упоминается столкновение у городка Палмдейл и его причины. Уцелевший первый экземпляр «Валькирии», последний раз поднимавшийся в воздух 17 декабря 1968 года, остался памятником дерзким научно-техническим идеям.
Фото 25.
В 1968 г. работы над В-70 были прекращены. 4 февраля 1969 г. «Валькирия» взлетела в воздух последний раз. Машиной управляли Фитью Фултон от «Норт Америкэн». и Тед Стенфолд от ВВС ХВ-70А приземлился на авиабазе Райт-Паттерсон и стал экспонатом музея ВВС. Во время передачи самолета представителям музея один из пилотов сказал, что он "…согласен на все, чтобы «Валькирия» продолжила летать, но не согласен платить за полеты".
И действительно, общая стоимость программы летных испытаний ХВ-70А обошлась американскому бюджету в 1,5 млрд долларов. Только один полет бомбардировщика обходился в 11 миллионов долларов (по другим данным, только 1 час полета стоил 5.9 млн. долларов). Поэтому «Валькирию» считают не только самым скоростным из больших самолетов (ведь он летал в два раза быстрее пули(1*)), но и самым дорогим из них
Источники
http://topwar.ru/22128-strategicheskiy-bombardirovschik-hv-70-valkiriya.html
http://www.secretprojects.co.uk
http://xb70.interceptor.com
B-70 Weapon System (http://www.alternatewars.com)
«Zip» Fuels: the F-101 and Research on Borane Fuels. (http://fighterwriter101.blogspot.ru)
Peter W. Merlin, Gregg A. Bendrick, Dwight A. Holland. Breaking the Mishap Chain: Human Factors Lessons Learned from Aerospace Accidents and Incidents in Research, Flight Test, and Development. (http://www.nasa.gov)
Simons Graham M. Valkyrie: The North American XB-70: The USA’s Ill-fated Supersonic Heavy Bomber. Pen & Sword Aviation, 2011
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
